ANTIVĖŽINĖS MEDŽIAGOS IŠ PENICILLIUM GRYBELIŲ

Penicillium rūšies grybelių pavadinimas pirmiausiai asocijuojasi su penicilinu – plačiausiai žinomu antibiotiku, 1928 atrastu Aleksandro Flemingo. Tačiau didžiulė šių mikroskopinių grybelių šeima medicinoje reikšminga ne vien dėl antibiotinio veikimo. Mokslininkus ypač domina šių mikroorganizmų medžiagų apykaitos produktų antivėžinės savybės.

Po dešimtmečių, kuomet farmacijos pramonės dėmesys labiausiai buvo sutelktas į sintetinių medžiagų kūrimą, pradėjo augti susidomėjimas vaistų iš natūralių šaltinių paieška. Šiuo požiūriu mikroorganizmų išskiriami medžiagų apykaitos produktai yra labai įdomūs. Iki dabar jau yra surasta ir medicinoje pritaikyta ne tik antibiotinės, bet ir antivėžinės mikroorganizmų medžiagų apykaitos produktų savybės. Pavyzdžiui, plačiai vėžiui gydyti naudojamo chemoterapinio vaisto daunorubicino (doksorubicino, adriamicino) medžiaga antraciklinis antibiotikas yra bakterijų Streptomyces peucetius apykaitos produktas, o vieno iš naujesnių chemoterapinių vaistų - paklitakselio medžiaga taip pat yra Penicillium rūšies grybelių apykaitos produktas. Įdomu tai, kad paklitakselio medžiaga pirmiau buvo išgauta iš kukmedžio žievės, o vėliau buvo atrasta, kad ją gamina ir mikroskopiniai grybeliai. Šie ir daugelis kitų atradimų patvirtina, kad gamtoje tikrai yra antivėžinių medžiagų. Deja, nėra paprasta tokias medžiagas atrasti, o atradus pritaikyti vėžio gydymui. Pritaikymo galimybes riboja šių medžiagų bendras toksiškumas arba fiziko - cheminės savybės. Pavyzdžiui, dėl nestabilumo tenka dirbtinai keisti šių medžiagų struktūrą, kad jos galėtų būti naudojamos farmacijoje. Dažnai taikant genų inžineriją keičiama ir pati mikroorganizmų rūšis, kad galėtų produktyviau gaminti reikiamą medžiagą. Todėl paieškos mikroorganizmų, produktyviai gaminančių antivėžines medžiagas, kurių nereikėtų papildomai dirbtinai keisti ir kurios būtų netoksiškos yra labai aktualios.

Iš visų tyrinėjamų mikroskopinių grybelių, plačiausiai tiriami yra Penicillium rūšies grybeliai. Reikia paminėti, kad pirmiausiai šių grybelių medžiagų apykaitos produktai buvo tiriami toksikologiniu požiūriu. Dabar yra žinoma eilė grybelių, kurių apykaitos produktai yra daugiau ar mažiau toksiški. Šių mikotoksinų buvimas maiste, gyvulių pašaruose ar mūsų aplinkoje yra nepageidaujamas. Tačiau taip pat yra daugybė grybelių, kurių išskiriamos medžiagos yra labai įdomios savo biologinėmis savybėmis.

Vėžio tyrimai, ypač apoptozės mechanizmų, genų kontroliuojančių vėžinius pakitimus ir ląstelių mirtį išsiaiškinimas, padėjo aiškiau tyrinėti ir mikroorganizmų išskiriamų medžiagų antivėžinio veikimo mechanizmus. Jau dabar yra nustatyta, kad Penicillium rūšies grybelių medžiagų apykaitos produktai gali sukelti vėžinių ląstelių žūtį arba slopinti jų dauginimąsi veikdamos per įvairiausius mechanizmus. Tiriant nustatoma, kad antivėžiniu veikimu pasižyminčios medžiagos gali specifiškai veikti būtent vėžines ląsteles, nes šių ląstelių DNR, mitochondrijos ir kitos struktūros būna pakitusios, skirtingai nuo sveikųjų būna prisitaikiusios greičiau daugintis ir metastazuoti.

Dvidešimtojo amžiaus pabaigoje Penicillium šeimą papildė dar vienas perpektyvus narys. Šis mikroskopinis grybelis buvo surastas Ararato kalno apylinkių dirvožemyje, todėl gavo pavadinimą, susijusį su šia vietove – P. oxalicum var. Armeniaca. Kaip ir eilės kitų Penicillium grybelių, naujojo nario medžiagų apykaitos produktas pagal cheminę struktūrą priskiriamas antrachinonams.

Iki dabar yra ištirta daug Penicillium šeimos grybelių išskiriamų antrachinoninių medžiagų. Naudojant ekperimentines įvairių rūšių vėžio ląsteles nustatyta, kad antrachinonai gali sukelti vėžio ląstelių apoptozę padidindami kaspazių aktyvumą ir atsakingo už vėžinių pakitimų kontrolę geno p53 raišką. Taip pat jie gali slopinti tirozino kinazę ir taip blokuoti signalų, reikalingų vėžiui augti ir plisti perdavimą bei slopinti fermentą topoizomerazę, atsakingą už DNR replikaciją, dėl ko nutrūkus DNR grandinei ląstelė nebegali daugintis ir žūva. Eksperimentuose tiriant įvairius antrachinoninius junginius nustatyta, kad hidroksilo (OH) grupė vaidina svarbų vaidmenį. Antrachinonai, kurių formulėje yra dvi ar trys hidroksilo grupės daug efektyviau slopina vėžinių ląstelių proliferaciją, nei turintys tik vieną hidroksilo grupę ar visai jos neturintys. Be to, tiriant antrachinonų antioksidacines savybes paaiškėjo, kad jos taip pat priklauso nuo hidroksilo grupių buvimo ir jų pozicijų. P. Oxalicum var. Armeniaca išskiriamos antrachinoninės medžiagos struktūroje yra net trys hidroksilo grupės. Remiantis minėtais tyrimais galima daryti prielaidą, kad tai gali lemti šios medžiagos antivėžinį veikimą, kuris buvo nustatytas eksperimentais su pelėmis. Reikia paminėti, kad tyrimuose, kai buvo stebimas vėžio augimo slopinimas, nebuvo nustatyta jokio šios medžiagos šalutinio poveikio. Papildomai atlikti toksikologiniai, mutageniškumo ir kiti testai taip pat neparodė šios medžiagos toksiškumo. Tai labai retas atvejis, kad antivėžiniu poveikiu pasižyminti medžiaga būtų dar ir saugi vartoti. Be to, atlikus imunologinius tyrimus buvo nustatyta, kad ši medžiaga gali balansuoti imuninės sistemos veiklą reguliuodama B ir T limfocitų proliferaciją ir aktyvumą. Tai dar labiau praplečia šios biologiškai aktyvios medžiagos tyrimo sritis ir pritaikymo galimybes ne tik onkologijoje, bet visose srityse, kuriose svarbi imuninės sistemos veikla.

P. Oxalicum var. Armeniaca antrachinoninės medžiagos fiziko – cheminės savybės yra labai palankios. Norint ją naudoti kaip farmacinę medžiagą nebūtina papildomai taikyti jokių cheminių procesų. Auginant reikiamomis sąlygomis mikroskopiniai grybeliai natūraliai išskiria šią unikalią medžiagą, kuri taikant nanofiltraciją yra išgryninama išsaugant natūralias jos savybes. Visas šios medžiagos išgavimo procesas vykdomas pagal patentuotą technologiją.

Literatūra:

1. R. Nicoleti, M.L. Ciavatta, E. Buominno, M.E.Tufano. Antitumor extrolities produced by Penicillium species. Int. Journal of biomedical and pharmaceutical sciences. Global science books, 2008.
2. Kamei H., Koide T., KojimaT., Hashimoto Y., Hasegawa M. Inhibition of cell growth in culture by quinones. Cancer-Biother-Radiopharm.1998 Jun; 13(3); 185-8.
3. Antraquinone composition as anticancer compositions and nutrition supplements and methods of making and using them. US Patent, May 8, 2007. 

^{TAI, KO REIKIA TAVO IMUNITETUI}